Com os potenciais padrōes de meias-reações da tabela abaixo, calcule o potencial padrão associado à meia-reação 2 O2+4 H^++8 e^- 4 OH. ( 1,0 ponto)
Redução |lclc| hline mu V F=96485 C mol^-1 A 25,0^circ C, R T / F=25,7 times 10^-3 V R=8,314 J K^-1 mol^-1 Redução
0,40 1,23

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente precisa fazer aqui é calcular o potencial padrão para a meia-reação:
2 O2 + 4 H^+ + 8 e^- 4 OH^-
Para isso, vamos usar os potenciais padrões de meias-reações que estão na tabela fornecida. Vamos precisar entender como as meias-reações se combinam e como os potenciais padrões se ajustam quando multiplicamos as equações por algum coeficiente.

Passo 2

Primeiro, vamos observar as meias-reações disponíveis na tabela que podemos usar para chegar na reação que queremos calcular. As duas meias-reações que vamos utilizar são:
O2 + 2 H2O + 4 e^- 4 OH^- E^theta = 0,40 , V
O2 + 4 H^+ + 4 e^- 2 H2O E^theta = 1,23 , V

Passo 3

Agora, vamos notar que a meia-reação que queremos calcular tem 8 elétrons, enquanto as meias-reações da tabela têm 4 elétrons cada. Para igualar a quantidade de elétrons, vamos multiplicar a primeira meia-reação por 2:
2 times ( O2 + 2 H2O + 4 e^- 4 OH^- )
Rightarrow 2 O2 + 4 H2O + 8 e^- 8 OH^-

Passo 4

Perceba que agora a meia-reação multiplicada tem 8 elétrons, igualando ao que precisamos. Entretanto, na nossa reação alvo, temos apenas 4 12 times ( 2 O2 + 4 H2O + 8 e^- 8 OH^- ) , então precisamos ajustar a quantidade de produtos. Dividindo a equação por 2:
Rightarrow O2 + 2 H2O + 4 e^- 4 OH^-

Passo 5

Observamos que, ao multiplicar e depois dividir a meia-reação, acabamos voltando à meia-reação original com 4 elétrons e . Isso significa que, se dobrarmos essa reação, o potencial padrão permanece o mesmo, pois o potencial não depende do número de elétrons envolvidos, apenas da natureza das espécies químicas.

Passo 6

Portanto, a meia-reação que queremos calcular:
2 O2 + 4 H^+ + 8 e^- 4 OH^-
Tem o mesmo potencial padrão da meia-reação original multiplicada por 2, mas como o E^theta = 0,40 , V não muda, continuamos com:

Resposta

O potencial padrão associado à meia-reação é 0,40 V.

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